内容正文:
2.2.2 直线的两点式方程
明学习目标
知结构体系
课标
要求
根据确定直线位置的几何要素,探究并掌握直线的两点式与截距式方程.
重点
难点
重点:直线的两点式方程的建立.
难点:应用直线的两点式与截距式方程解决有关问题.
(一)两点式方程
名称
两点式方程
已知条件
经过两点P1(x1,y1),P2(x2,y2)(其中x1≠x2,y1≠y2)
示意图
方程形式
=
适用条件
斜率存在且不为零
在用两点式求直线的方程时,往往把分式形式=(x1≠x2,y1≠y2)通过交叉相乘转化为整式形式(y-y1)(x2-x1)=(y2-y1)(x-x1),在得到的方程中,包含了x1=x2或y1=y2的情况,故此转化过程不是一个等价的转化过程,不能忽略由x1,x2和y1,y2是否相等引起的讨论.若要避免讨论,则可以直接设成两点式的整式形式.
1.判断正误
(1)直线的两点式方程也可以用=(x1≠x2,y1≠y2)表示.( )
(2)能用两点式写出的直线方程,也可以用点斜式方程写出.( )
(3)经过任意两个不同的点P1(x1,y1),P2(x2,y2)的直线都可以用方程(y-y1)(x2-x1)=(x-x1)(y2-y1)表示.( )
答案:(1)× (2)√ (3)√
2.经过两点(-1,2),(-3,-2)的直线的方程是( )
A.x-2y+5=0 B.x-2y-5=0
C.2x-y-4=0 D.2x-y+4=0
解析:选D 根据直线的两点式方程,得=,化简整理,得2x-y+4=0,故选D.
(二)截距式方程
名称
截距式方程
已知条件
直线l在x,y轴上的截距分别为a,b且a≠0,b≠0
示意图
方程形式
+=1
适用条件
斜率存在且不为零,不过原点
(1)截距式方程应用的前提是截距存在且均不为0,即直线过原点或与坐标轴平行时不能用截距式方程.
(2)若直线在两坐标轴上的截距(记为a,b)相等,即a=b,则k=-1或直线过原点,故常设此直线方程为x+y=a或y=kx.
(3)截距并非距离,截距相等的情况包括截距为零的情况.
1.在x轴和y轴上的截距分别为-4和5的直线方程是( )
A.+=1 B.+=1
C.+=1 D.+=1
答案:C
2.已知过点M(1,2)的直线l分别与两坐标轴交于A,B两点,若M为AB的中点,则直线l的截距式方程为____________.
答案:+=1
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直线的两点式方程
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[典例] 已知A(-3,2),B(5,-4),C(0,-2),在△ABC中,
(1)求BC边所在的直线方程;
(2)求BC边上的中线所在直线的方程.
[解] (1)BC边过两点B(5,-4),C(0,-2),
由两点式,得=,即2x+5y+10=0,
故BC边所在的直线方程为2x+5y+10=0.
(2)设BC的中点为M(a,b),
则a==,b==-3,所以M,
又BC边的中线过点A(-3,2),
所以=,即10x+11y+8=0,
所以BC边上的中线所在直线的方程为10x+11y+8=0.
[拓展]
若本例中已知条件不变,将结论改为“求BC边的垂直平分线所在的直线方程”,如何求解?
解:kBC==-,
则BC边的垂直平分线的斜率为,
又BC的中点坐标为,
由点斜式方程可得y+3=,
即10x-4y-37=0.
[方法技巧]
已知直线上两点的坐标求直线方程的策略
(1)若满足两点式方程的适用条件,可直接将两点的坐标代入直线的两点式方程,化简即得(一般要把方程化为整式形式).代入点的坐标时注意横、纵坐标的对应关系.
(2)若点的坐标中含有参数,要注意对参数的讨论.
一般地,在斜率存在的情况下,也可以选用斜率公式先求出斜率,再用点斜式求直线方程.
[对点训练]
1.经过两点(5,0),(2,-5)的直线方程为( )
A.5x+3y-25=0 B.5x-3y-25=0
C.3x-5y-25=0 D.5x-3y+25=0
解析:选B 由两点式,得=,化简整理得5x-3y-25=0.故选B.
2.已知直线l经过点A(1,0),B(m,1).求直线l的方程.
解:由于直线l经过A(1,0),B(m,1).因此直线l的斜率不可能为零,但有可能不存在.
①当直线斜率不存在,即m=1时,直线方程为x=1;
②当直线斜率存在,即m≠1时,利用两点式,可得直线方程为=,即x-(m-1)y-1=0.
综上可得,当m=1时,直线方程为x=1;
当m≠1时,直线方程为x-(m-1)y-1=0.
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